ADL5513:  1 MHz～4 GHz，80 dB对数检波器/控制器

产品描述：

ADL5513是一款解调对数放大器，能够精确地将射频（RF）输入信号转换为相应的分贝标度输出。ADL5513在级联放大器链路采用渐进压缩技术，链路每一级都配备一个检波器单元。ADL5513可用于测量或控制器模式。对于高于4 GHz的信号，ADL5513能保持精确的对数一致性。输入动态范围的典型值为80 dB （阻抗： 50 Ω），误差小于±3 dB。ADL5513的响应时间为10 ns，能够对超过50 MHz的脉冲速率进行RF脉冲检测。该器件可提供环境温度条件下无与伦比的对数截点稳定性。ADL5513的电源电压为2.7 V ～ 5.5 V，功耗小于30 mA。当器件禁用时，电流会更低。

通过配置ADL5513，可为功率放大器或VOUT引脚的测量输出提供控制电压。由于输出信号能用于控制器应用，因此需要特别注意宽带噪声的最小化。在这种模式下，要为VSET引脚施加设置点控制电压。

通过VOUT可关闭贯穿RF放大器的反馈环路，其输出能将放大器的输出调节至相应的VSET量级。ADL5513在VOUT引脚提供 0 V 至（VPOS - 0.1 V）的输出能力，适合控制器应用。作为测量器件，VOUT与VSET外部相连，产生输出电压VOUT，随着RF输入信号幅度呈dB线性增加，斜率为20 mV/dB，由VSET接口决定。采用INHI输入的截点为-95 dBm （阻抗：50 Ω，连续波输入，900 MHz）。这些参数在电源和温度变化情况下都非常稳定。

特征：

带宽：1MHz到4GHz

80dB动态范围（word/media/image2.gif

使用温度：-40°到125°

灵敏度：-70dBm

低噪声测量/控制器输出（VOUT）

脉冲响应时间：21ns/20ns(上升/下降)

采用高度的SIGE工艺制造

应用：

RF发射机功放设置点控制与电平检测

无线链路发射机中的功率检测

基站、WLAN、WiMAX、雷达中的RSSI测量

理论使用：

ADL5513对数解调放大器，实用于当频率达到4GHz，用于射频测量和能量控制应用，ADL5513维持在一个较为灵活的截止变化电压。而且采用完全不同的设计，采用了高速的SIGE工艺制造，延长高频率性能的属性，典型值为10dbm,最大的偏差保持在word/media/image3.gif的一致性。COMM公共引脚，连接到PCB的接地层 ，使其电阻很低，而且在PCB上的死铜，因接地而减少了热电阻。这个对数功能最大的应用在级联放大中，使用这个精确的偏置，随频率与电压的变化， 增益仍是稳定的。直流增益非常高，是由于级联增益本身的属性。

射频信号电压转化为不同的波动电流有一个平均值，以致增加了信号电平，经检测器的电流相加和滤波。

应用信息：

1.基本连接：

ADL5513特别应用在频率达到4GHz时，因此，在合适单独的功能间选择低电阻提供的引脚是必须的。在VPOS引脚上应当提供2.1V-5.0V的电压，在这电压提供的引脚之间连接100PF与0.1UF的耦合电容。

外部LFCP封装内部连接到COMM，为了优化热与电气特性，应焊接到低电阻的接地面上。

输入信号耦合：

射频输入（INHI）是单端输入的，因此必须是交流耦合。INLO应当是交流耦合时接地。参考耦合电容为47Nf,耦合电容应当安在与INHI和INLO引脚接地的地方。耦合电容能够增加低通的截止频率。高通截止频率是由耦合电容和内部的

20PF的高通电容决定的。INHI和INLO的电压大约为在低于VPOS的二极管的电压。当这输入匹配时，但这不是必须的。外部52.3欧的转换电阻连接到相对高输入电阻，因此可以达到一个合适的50欧的带宽匹配。耦合时间是持续的，

50word/media/image7.gif，在word/media/image8.gif频率中，形成了一个高通转接的3dB.当C1=C2=C时，使用典型值为47Nf,这个高通截止频率为-68KHZ,在高频率的应用中，word/media/image8.gif应当最大可能的减少不必需的耦合低通信号。在低通频率的应用中，一个简单的RC网络形成了一个低通滤波，由于相似的原因，应当添加到这个输入端。低通滤波网络应当大部分的放在耦合电容发生器的一边，因此降低一个所需的电容值来达到一个高通的截止频率。

输出滤波：

为了应用于最大的视频带宽，因此快速的上升沿是必须的，CLPF引脚不连是必须的，且可以放置任何电容，输出的视频带宽是10MHz,通过连接到CLPF引脚的接地电容是可以降低的，这通常能够降低输出。word/media/image9.gif

视频带宽典型的设置频率应等于输入频率的word/media/image10.gif，这确定了输出波动解调的输出，是输入频率的两倍，起到了很好的滤波。

在许多对数放大器的应用中，在预先的解调滤波中，它非常时间来达到改变信号电平。

输出连接：

输出由PNP管驱动，在输出端连接了一个10欧的电阻，输出端的上升沿主要限制在CLPF,下降沿时间由RC限制的，由负载电容所决定，下拉电阻在VOUT引脚。而且内部有一个下拉电阻为1.6K欧。放置在VOUT的负载电阻与内部的下拉电阻相平衡，因此提供了一个另外的充电电流。ADL5513输出可以通过1Nf 的电流驱动。当驱动高输出的电容负载时，它需要在CLPF引脚上的电容负载。在CLPF端的引脚的电容至少应为VOUT引脚电容的word/media/image11.gif。

输出电压的温度补偿：

随着输入信号的放大，元器件的VOUT随着温度的变化发生漂移。这种漂移即消减了器件的功能，因此，在一个给的频率范围内，由TADJ提供其温度补偿。VTADJ电压加在TADJ与地之间。电压值决定了大量类似的正确的系数，用来降低截止漂移。

测量模式：

当VOUT或VOUT电压的部分反馈到VEST引脚时，被定义为测量模式，

产生正常对数斜率大约为20mv/dB.这VEST的输入引脚的电阻大约为40K欧。斜率设置的电阻大约应为20K欧以下，以防止输入电阻影响结果的斜率。如果两个电阻相等。这斜率大约为40mV/Db.

控制模式：

ADL5513提供了一个控制模式在VOUT引脚，使用VEST设置可以使用ADL5513作为子系统的控制模式。如能，能量放大，增益放大，或是电压衰减变化。随着涉及它们的增益控制信号，输出能量是单调增大的。

使用控制模式，VEST与VOUT引脚是断开的。电压设置点应用于VEST引脚输入。VOUT连接着VGA增益控制的终端，且射频输入控制器连接着VGA的输出。

 ADF4107频率合成器
ADF4107频率合成器能实现本地振荡器，主要用于无线收发器的上变频和下变频部分。ADF4107可用于无线宽带通道，仪器仪表，无线局域网（LAN），和无线基站等系统中。
ADF4107由一个低噪声的数字相位/频率检波器PFD，一个精确的充电泵，一个可编程的A，B计数器以及一个双模式的前置分频器（P/P+1）组成。A（6位）和B（13位）计数器与双模式的前置分频器（P/P+1连接，能实现一个分频比为N的分频器。此外，14位的基准计数器（R计数器）允许在PFD的输入端选择REFIN的频率输入。ADF4107频率合成器与外部的环路滤波器和压控振荡器VCO或者压控晶体振荡器（VCXO）可以实现一个完整的锁相环路PLL。它有高的带宽，意味着在高频系统中能除去倍频器，使系统简化并可降低生产成本。
主要特性：
带宽7.0GHZ
电源电压2.7~3.3V
独立的充电泵电源电压VP，允许在3V系统中使用外部的调谐电压，充电泵 电流编程。
可编程的前置分频器，其分频比为8/9，16/17，32/33和64/65。
     三线串行接口

模拟和数字锁定检测，硬件和软件控制的低功耗模式。
2.  芯片封装与引脚功能

2.1 芯片封装
ADF4107BRU采用16脚TSSOP(Thin Shrink Small Outline Package)封装。ADF4107PCB采用20脚CSP（Chip Scale Package）封装。ADF4107引脚封装形式如图1所示

3.功能描述：

输入电阻显示如图17所示。SW1与SW2是常闭合的开关，SW3是常开的。当掉电初始化时，SW3闭合，SW1与SW2开。确保REFIN引脚负载时不掉电。

射频输入：

射频输入显示如图18.它由一个差分放大器产生CML，为前置放大器提供时钟电平。

前置放大器：

双模的前置放大器（P/P+1），连接A与B计数器，确定最大的分频比为N。这双模式调制器，使用在CML电平，由射频输入引脚提供时钟，并且分频产生频率为CMOSA与CMOSB计数。前置放大器是可编程的，可由软件设置产生

A与B计数器:

A与B CMOS计数器连接着双模调制器在PLL反馈回路的计数器中产生宽的分频。计数器最好工作是在当前置放大器输出是在300MHz或更少。因此，当射频输入为4GHz时，前置放大器的16/17分频可用，但8/9分频不可用。

相位抑制功能：

A与B计数器，连接着双模前置放大器，它可以产生输出频率当这参考频率被R分频后。这VCO的频率由下式决定：

R计数器：

14位的R计数器准许这输入参考频率被分频产生这参考时钟以此作为相位频率检测器。分频比从1到16383是允许的。

相位频率检测器和充电泵：

相位频率检测器的输入来源于R与N计数器，并且在相位与频率之间产生不同的比例。图20是一个最简化的原理图。PFD包括一个可编程的延时单元以此来控制这无间隙相位的宽度。这相位确信这里没有负载单元在PFD的传输功能中并且可以减少相位噪声和参考毛刺。

应用：

本振应用于LMDS基站的传输应用中

图27显示了ADF4107应用用一个VCO来产生本振作为LMDS基站

这个参考输入信号应用于电路FRENIN引脚输入，在这种情况下，终端电阻为50欧。典型的基站系统可以是TCXO或一个OCXO驱动这个参考输入在没有接任何50欧的终端。为了达到一个通道在1MHz的输入，这10MHz的参考输入必须被10分频。这个ADF4107电压泵输出驱动着环路滤波器。在计算这环路滤波器元件的值时，许多因素需要考虑。所有的这些特别的地方都是需要的和常常用来驱动着环路滤波器的值，如图27所示，图27给出了相位噪声特性—83DBC/Hz与载波在1KHz频偏时，噪声比—70dBc好。这环路滤波器的输出驱动着VCO,相反，由PLL频率合成器的RF输入端反馈和驱动RF输出终端。一个T-电路在VCO输出端和频率合成器的终端的RFIN之间配置提供了50欧的匹配电阻。

在PLL系统中，知道系统处于锁存状态时非常重要的。在图27中，来源于频率合成器中使用了MUXOUT信号是非常好的。在频率合成器中，MUXOUT引脚能够编程来安置各种内部信号。

接口：

ADF4107有一个简单的写的SPI串行接口。CLK,DATA和LE控制数据传输。当LE变成高电平时，在每个CLK的上升沿，24位数据被锁存到输入寄存器中，将要传输到尽可能的门中。

ADUC812 接口：

图28显示了在ADF4107与ADUC812 中的微波转化器之间的连接。ADUC812基于8051核，基于微波控制器，这接口可适用于任何的8051。

在第一次为ADF4107供能时，它需要四次，输出端才能使能。在ADUC812的I/O端口也可以用来控制掉电和检测锁存。

研发二组江涛翻译